В ходе изучения свойств никотина учеными было выяснено, что он является довольно сильным нейротоксином, особенно чувствительными к нему являются насекомые. На основании никотина были даже созданы инсектициды, некоторые из них используют и по сей день. Давайте рассмотрим, какое влияние может оказывать никотин на синаптическую передачу.
В середине 20 века велись активные исследования биохимии нервной системы, направленные на выяснение принципов функционирования нервных клеток. Оказалось, что мнение о том, что нервы аналогичны проводам и передают друг другу электрические импульсы, является неверным. Точнее, для простейших круглых и плоских червей это действительно так, но вот более развитые животные имеют несколько другой механизм передачи нервного импульса.
Выглядит он следующим образом — нервная клетка, связанная с рецептором, генерирует небольшой электрический потенциал, но, в отличие от простейших многоклеточных, она не передает его напрямую другой нервной клетке, а провоцирует этим потенциалом выделение нейромедиаторов в синапсе. Синапс представляет собой, грубо говоря, переходник между двумя нервными клетками. Если провести аналогию, это вилка и розетка, где со стороны одной нервной клетки вилка, а с другой — розетка. Эти стороны называют пресинапитческой и постсинаптическими мембранами, а пространство между ними — синаптической щелью. В эту щель из пресинаптической мембраны выделяются нейромедиаторы — специальные химические вещества, которые, взаимодействуя с рецепторами постсинаптической мембраны, сообщают следующему нейрону, что ему делать. Так осуществляется передача нервного импульса, или синаптическая передача.
Вы можете спросить: «А зачем нужны такие сложности? Черви вот прекрасно обходятся, зачем нам такие сложные переходники?» Дело в том, что в синаптическую щель нейромедиатор может попасть не только из пресинаптической мембраны, но и из кровотока. Это и позволяет обеспечить более широкие возможности управления нашей нервной системой. Например, выделение адреналина отключает ряд синапсов, которые ведут к органам, не нужным для борьбы или бегства. Конечно, это лишь один, самый простой, из примеров такой регуляции.
Никотин, попадая из крови в синапс с такими рецепторами, активирует их, что косвенно приводит к росту выделения адреналина и оказывает стимулирующий эффект. Именно этим обусловлено положительное подкрепление, которое вызывает сильную психологическую зависимость у курильщиков. Однако не все так безобидно: у людей с длительным стажем курения концентрация никотина в крови сохраняется довольно высокой в течение длительного времени, что приводит к уменьшению количества рецепторов, чувствительных к никотину и ацетилхолину, и, как следствие, нарушается нормальная работа данной группы синапсов. Нормальное количество ацетилхолина уже не способно вызвать адекватную реакцию последующей клетки, и пресинаптической мембране приходится выделять больше нейромедиатора, чтобы быть «услышанной».
Если провести аналогию, ситуацию можно представить как попытку докричаться до человека в наушниках через комнату нормально разговаривающих людей. Конечно, вас услышат, но далеко не сразу, а ваши крики помешают нормальным разговорам. Нечто похожее творится в нервной системе курильщика со стажем, и такое состояние является причинной многих проблем со здоровьем, начиная от артериальной гипертензии и заканчивая перемежающейся хромотой.
